全方位滚齿加工解决方案-高灵活性、低成本
2017-10-12 来源：EMAG 作者：-
在如今的汽车工业领域内，所使用生产工艺的灵活性已逐渐成为对生产计划人员的重大挑战。制造商必须适应不断变化的零部件范围。举例来说，零部件几何形状的变化就非常迅速。尤其是在滚齿领域内，这种发展趋势更是势头强劲。以转向系统部件为例：生产计划人员需要能对转向小齿轮、蜗杆和蜗轮进行高效滚齿加工的极其灵活的机床。如何使用一台机床完成 EPS 转向系统整个传动齿轮箱的加工？独具创新精神的机械制造商能够完成这项任务。EMAG KOEPFER 最新推出的卧式滚齿机 HLC 150 H 是其中最为优秀的一款机床，是不折不扣的全方位解决方案。这款高效机床可加工的工件范围极广：传动轴、电枢轴、小齿轮以及行星齿轮均可加工，最大长度达500mm。机床具有例如滚齿、刮削滚铣、蜗杆铣削和蜗杆刮削及倒棱等所有相关的滚齿工艺。因此，可以无毛刺加工模数不超过3的各类高品质零部件——滚齿生产灵活性达到了前所未有的高度。
巨大的加工批量、截然不同的工件要求以及从高硬度钢种类到软塑料的材料:汽车制造中的齿轮生产是一个非常广泛并极具挑战性的领域。有鉴于混合动力驱动系统以及各类辅助系统的广泛应用，汽车中需要采用滚齿工艺生产的零部件越来越多。因此，最大的问题显得尤为突出： 使用哪种生产解决方案可以高效完整地为尽可能多不同种类的工件进行滚齿加工？
以较低的成本实现全方位的加工
“这正是我们在开始研发机床 HLC 150 H 时的问题”，位于德国菲林根-施文宁根的 EMAG KOEPFER 公司销售总监Jörg Lohmann 解释说，“针对这一问题，我们研发出了一种采用高性能部件的通用型解决方案。机床上应用了包括倒棱在内的所有相关加工工艺技术，而且机床轴间距达到 130mm，并配备功率高达 28 kW 的刀头。因此，该机床可以为最大模数 3、齿顶圆直径最大 150 mm、长度最大 500 mm 的多种工件进行高效滚齿加工。成本的降低和工件质量的提高能为客户带来巨大的益处”。“传动轴”的例子便能清楚说明这一点——HLC 150 H 能够保证无二次毛刺地完成滚齿加工和倒棱：在第一步对齿轮进行粗加工后，进行挤压去毛刺加工，并通过第二次滚齿完成最终精加工。最后得到的成果便是无毛刺、已完成倒棱的运行齿轮。同时，使用 HLC 150 H 还能够降低成本——例如，机床配备的高性能调频式液压机组，只有在需要时才会接通介质供应。此外，配备快速夹紧系统的支座以及机床良好的可达性也能保证在最短时间内更换所有刀具。这样，便能将比如更换批次时的非生产停机时间降至最低。“另外还必须强调其成本优势，客户在初期投资时便能从极具吸引力的性价比中获益”，Lohmann 补充说，“原因在于埃马克在德国策普斯特和中国金坛均设有高效率的生产基地。具有高效流程的机床的基本结构便分别在这两个生产基地中诞生”。
确保工件质量
HLC 150 H 的一系列技术细节也让人印象深刻，正是这些细节保证了工件的高品质和流程的安全性。例如，刀头采用刚性悬挂方式，并且在铣削加工过程中，只有整个刀头会移动。两条轴通过内插方式构成移位轴。由此便可在确保较大铣头摆动角度的同时，达到较长的窜刀距离。其结果：铣削过程非常平稳和精确。滚齿质量（即使从绝对值测量系统的角度来看）能够达到最顶级的水平。EMAG KOEPEFR 所采用的切屑处理设计方案也同样具有重要特性。切屑能自然掉落，不会形成切屑堆积，这个特性能为客户带来极大的优势。因此，机床也非常适合用于干加工。此外，还可以采用例如刮板运输机或永磁输送机等多种解决方案送出切屑，也可以选配磁性粗分离辊的深床过滤器，以过滤铁磁性材料、有色金属和塑料。“无论采用哪种方式，我们都能确保顺利地送出切屑，并保证极高的进程可靠性”，Lohmann 解释说，“尤其是在高性能大批量生产过程中，这是非常重要的”。
模块化的工件输送系统设计方案，范围广泛
最后还有很重要的一点，这款机床还可配备一套模块化的工件输送系统，能够确保极短的换装时间。HLC 150 H 可手动或通过工件输送系统上料。作为第二种选择，重量不超过三公斤的轻型工件可使用配备有双旋转机械手的内置高速桁架机械手。而对于不超过 10 公斤的重型工件，则可使用 V 型线性机械手。另外，该系统还能够简单地整合到埃马克生产线中。“总而言之，我们可以自豪地说，在灵活加工长度不超过 500 mm 的工件这一领域内，我们的这款机床树立了一个新的行业标杆。许多转向系统部件，例如转向小齿轮、蜗杆和蜗轮以及传动轴等，都属于可加工范围”，Lohmann 总结说，“这款机床集多项优点于一身，例如切削功率高达 28 kW 的刀头，集成在加工区内、可保证工艺流程的完整性的挤压去毛刺或倒棱工艺，还有便于整合到生产线中的、极为灵活的工件输送系统设计方案等。最终的结果便是转向系统部件或传动轴的加工成本降低，而质量却有所上升。我们确信，在汽车制造行业中，HLC 150 H 拥有巨大的市场销售潜力，必将获得广大供应商的青睐！”
图下注释：
图：HLC150H_1
EMAG KOEPFER 的 HLC 150 H 可加工长度不超过 500 mm、模数不超过 3 的多种工件。
图：HLC150H_2
工件输送系统可选配双旋转机械手的高速桁架机械手，或者采用 V 型线90 性机械手。
Bild:HLC150H_3 & HLC150H_4
加工区概览：达到 130 mm 的机床轴间距以及功率高达 28 kW 的刀头，确保灵活性和高效性。
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